浅论土木工程建筑短肢剪力墙结构设计与施工要点分析

杨帆

【摘要】在高层建筑的设计、施工过程中，抗震墙结构因其独特的特点而被广泛使用。除了钢筋混凝土工程之外，剪切壁结构的设计和实施还有很多其他类型的工作。由于剪切壁结构刚性高、抗震性好、美观，所以如果施工质量下降、施工质量下降，不会对建筑物整体的美观产生不良影响。然而，由于直接影响建筑物的安全性和建筑物的健康性，有必要讨论剪力墙结构的操作点。剪力墙结构是一般的建筑结构形式之一。框架剪力墙结构与框架结构相结合，使内部结构更丰富。在剪力墙的设计中，需要根据墙的集合尺寸和应力形态，特别是柱和墙的特性进行分析，并根据结构形态的比例来确定结构形式。在不同条件下，用不同的方法计算剪切壁的面内刚度和耐力，并通过施加压力后的面外刚度计算。如果剪力墙和外墙形成墙脚构造，那就应该按照其他方法来计算。此时，有必要采取适当的设计来将剪力墙和光束从平面链接。因此，应尽最大努力避免外墙结构的外观，提高面外质量和剪力墙的安全性。

【关键词】剪力墙;短肢剪力墙;高厚比;抗震设计;跨高比

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

20.018

一、土木工程建筑短肢剪力墙结构设计的现状

1.1剪力墙结构内涵

在高层建筑中，被称为结构墙的抗震墙是一般的。剪力墙可以承受各种负荷和压力。在高层建筑中，容易受到风和地震等自然灾害和压力等其他方面的影响。剪力墙可以由不同的压力来分类，这可以分成普通的剪力墙，框架支撑抗震壁和框架剪力墙。通常的抗震墙主要是构造类的建筑。框架支撑抗震墙的主要特征是当空间相对较大时，剪切墙不能完全支撑在地面上。框架剪力墙是第一个两个剪力墙的组合，没有对空间的特殊要求，也可以作为支撑在地面上抵抗压力。框架剪力墙在现实中被广泛使用。

1.2建筑工程剪力墙布置要点

在建筑工程中的剪切壁的设计阶段，沿着主轴进行双向、多向配置。不同方向的剪切壁必须相互连接，尽可能阻止。在抗震设计阶段，可以保证两个方向的侧刚度接近，防止单向模式的形成，有效地发挥良好的性能。剪力墙的分布均匀，剪切壁的数量合理。构成少的情况下，由于整体量少，横向刚度降低。如果进一步设计剪切壁结构，墙就不能充分使用，横向刚度高，产生明显的地震力，自重增加。在剪切壁的垂直布置中，必须保持连续性，以防止连续刚度急剧变化。在高层建筑工程中，四肢各部分的墙壁必须满足简单的处理标准，以确保均匀的垂直刚度。在剪切壁结构的开口部、门和窗的位置设定明确的连接梁和墙壁的肢。建筑结构中的剪切壁结构的设计和布置不高密度，整体结构符合横向刚度标准。横向刚度高的情况下，墙壁的重力大幅增加。同时，地震灾害发生时，地震力增大，建筑工程面临崩溃的危险。剪切壁的开口部，门部，窗部需要上下对齐，同时进行设计布局。有必要防止使用重叠的壁孔。这会影响剪切壁的总强度，导致变形问题。短下肢剪切壁主要由壁肢构成，截面长度与厚度之比在5～8的范围内。

1.3短肢剪力墙体系研究的意义

近年来，对短腿部剪力墙系统进行了详细的实验研究。总结了短脚剪力墙系统的优点，缺点。例如，由于壁尖较短，所以建筑面的外缘，墙角的壁周缘，底部的小壁肢，结合梁是短四肢剪切壁结构的弱连接。有扭曲效果的话，建筑物的外缘和墙角的四肢首先破裂短的腿部剪切壁的刚性相对减少，所以结合梁的剪切破坏的可能性增加了。因此，在设计短下肢抗震墙结构时，应加强概念设计和抗震对策。短下肢剪力墙系统的设计概念，采取作为深入研究短腿剪力墙的机械性能和特性的目标的结构措施是有效的方法之一。与通常的抗震墙相比，短腿部剪切壁的抗震性差，因此在地震时几乎没有应用短下肢抗震墙的经验，没有经历过大地震的试验。因此，在设计中，需要选择适当的计算软件，合理选择计算/分析方法，确定计算模型和相关参数，强化计算结果的合理性判断。此外，研究短下肢剪切壁结构系统是实现上述要求的前提。随着经济的发展，住房需求也越来越高。小型高层住宅的平面布局越来越复杂。具有暴露柱和梁的骨架结构和抗震性能低的组合结构不符合人们的需要。短下肢抗震墙系统在我国越来越广泛使用，但对短下肢抗震墙的抗震性能的详细研究对于保护人们的生活和财产安全是重要的。

1.4短肢剪力墙结构的构造要求

现在，在短下肢抗震壁的结构设计中，剪切壁的端部有两个形态的柱，其中一个是在端部制作隐藏柱，另一个是设定适合脚部长度短的短脚部剪切壁的剪切壁的水平和垂直的分布棒通过创建最后隐藏的列并设置剪切壁的水平和垂直分布棒，一种增强方法与特殊形状的柱相同。根据人工设定的垂直分布钢筋的增强率计算腹部的增强面积。计算机计算的隐藏柱的增强区域被布置在适合于短腿长度的短腿剪切壁的端部，增强形式相对简化，现在短腿剪切壁的正常横截面的极限支撑力通常通过全过程分析方法计算。部分分析的一般方法是根据矩形截面部件计算结合梁的通常横截面强化，并增加上下加强值。在梁部分的上下部分放置对称的增强材料，并且通过倾斜部分的剪切电阻计算的推力被密集地设置在整个跨度上。减少一些结合梁的弯曲力矩设计值，相应地增加其他连接梁和墙壁四肢的弯曲力矩設计值。

二、建筑工程剪力墙结构施工技术要点分析

2.1剪力墙结构上的施工技术要点

结构的剪力墙的特性占大面积，但厚度比较小。高楼大厦多采用剪切墙。为了改善建筑物的可使用空间，采用了一般能够提高墙壁和建筑物抗震性的双向结构剪力墙。因此，使用双向剪力墙结构减少了单向剪力墙的使用。同时，为了确保剪力墙结构的均匀耐力，有必要实现结构中心和刚性中心的最大接近和一致。为了调整剪力墙的刚性位置，可以调整剪力墙的长度和结合梁的高度，并且可以提高剪力墙结构的抗震性。

2.2剪力墙连梁结构使用高技术要点

剪力墙结构设计的最重要的部分是剪力墙和其他外部结合梁的设计，这最终影响整个剪力墙结构的安全性。剪力墙和外部结合梁的设计主要影响剪力墙整体的壁肢的外部弯曲力矩，直接影响整体刚性和耐力，影响整个结构的安全性。当耦合梁的高度高于剪力墙的高度时，存在两个弯曲力矩，这极大地影响壁面外侧的轴承压力。为了解决这个问题，需要根据整体结构设计进行调整。在剪力墙结构的设计中，不仅需要充分考虑剪力墙和外部结合梁之间的接触面积，而且还需要充分考虑剪力墙整体平面的水平和垂直结构的负载-压力和刚度。需要综合计算剪力墙的支撑力，尽可能减小有翼的壁宽，合理控制剪切壁之间的间隔。在充分考虑上述影响点的情况下，剪力墙和结合梁的整个面的刚性相对较大，剪力墙的支撑力相对较大。

2.3剪力墙的配筋设计及配筋率

抗震墙需要加厚抗震墙的底部，抗震墙在20cm以上。而且，比地板的高度的1/16还要高。如果墙壁的边缘没有翅膀壁和隐藏的专栏的话，变厚的高度不到高度的1/12。这些限制可以应用于多层建筑物，但不能应用于高层剪力墙结构。而且，很多车主需要室内广阔的视野，不设置外部纵向的墙壁。因此，在这种特殊情况下，高楼大厦采用概念性设计，很好地控制墙轴。应力结构为了满足壁段条件，同时适当增加隐藏的柱，确保整体连接性以减少壁厚。在墙壁设计中，需要确保1-3级剪切壁加固的水平分布，特别是在垂直和水平分布中，加固材料的加固率不小于0.25%，抗震墙结构的加固率不小于0.3%。这是高层建筑中最合理的选择，但是这些结构和低壁不适合。在具体设计中，需要水平步长增强和增强，特别是需要详细增加梁结构。

2.4短肢剪力墙的电算方法的选择

現在有很多种类的结构解析软件。短下肢壁系统的适应性是通过对程实践和一些软件应用结果的分析和比较，提出了实际工程中参考的经验和方法。抗震墙的解析理论已知采用了中国科学院的TBA、TAT等三维棒系统部件的空间解析法，并且为了模拟具有空间棒状要素的梁和柱可以使用诸如空间棒壁元素模型分析法等有限元分析方法，并且还可以模拟具有诸如中国科学院的Tbwe和Satwe等壁元素的剪力墙。上述计算模型可以满足工程精度要求，并且墙元模型具有更好的精度。而且，结构布局复杂的时候，情况更严重。因此，在短脚剪力墙计算机程序中，空间极壁分量模型分析方法是优选的，并且也可以使用有限元方法，但是计算结果与元素分割精度有关，并且需要仔细确定计算结果。

2.5短肢剪力墙结构的抗震概念设计

短下肢剪力墙结构的弱链接是建筑面的外缘部和隅部的壁部，底部的小壁肢，结合梁等。因此，有必要加强这些部件的详细结构设计。另外，应该注意地震概念设计。地震概念设计的主要要点如下。一旦产生扭转效果，建筑物外缘和墙角的四肢首先断裂。地震时，短脚剪力墙结构受整体弯曲变形的控制。底部的小壁肢截面小，垂直负荷大，受损严重。在短腿部壁结构中，由于壁刚度的相对减少，结合梁的剪切破坏的可能性增加。因此，在短下肢抗震墙的设计中，应加强薄弱环节，加强抗震结构的抗震设计，应采取以下设计措施。短下肢抗震墙的抗震等级必须是抗震墙的特定抗震等级的1级。为了适应第一和第二级地震，其他地面较短的腿部剪切壁的剪切设计值应分别乘以1.4和1.2。短下肢抗震壁截面内所有的纵向加固筋的加固率，底部小于1.2%，其他部分不小于1.0%。短腿抗震壁的截面厚度在不到200mm，7度8度的抗震设计中在短腿的抗震壁上设置，不适合在i型短脚部剪力墙的表面外侧配置单面交叉的横梁。具有管和短脚部壁的剪力墙结构的混凝土强度等级不低于c25。

2.6短肢剪力墙结构与转换层结构混合设计的新方向

从以上的工程示例可以看出，由于停车场和商业住宅所需的空间很大，所以必须通过移动层来实现设计结构转换。在短腿部壁结构中，通常电梯孔、楼梯、内核管和剪力墙的一部分位于地面上，剩下的剪切壁是抗震壁结构。但是，这样的构造系没有耐震性，不应该在高强度范围（9度以上）使用。设计规范中的内部力、轴压缩比和增强材料的需要比通常的柱子更严格。根据桑伯南特的原则，局部处理的影响局限于地方范围，所以移动床处于较高位置（如高位移动）时，除了转移床附近地板的内部力量更加复杂之外，下部结构的影响非常小。这必须基本上与基本的帧结构相同。

小结：

简而言之，框架剪力墙具有广泛的现代建筑项目应用。框架剪力墙提高了建筑物的安全性，提高了住宅的安全性。同时，在一定范围内应用剪力墙，满足建筑工程质量的要求，很多方面都可以节省时间和金钱，也可以保证质量。随着科学的不断发展，建设工程中框架剪力墙的应用不断改善，促进建设产业的发展。继续开发和应用新的壁材，通过进一步改进现代高层住宅的要求，新的结构设计模式的短腿部剪力墙具有明显的优点。优秀的结构系统在应用高层住宅方面有着广泛的发展前景。这种设计方法不仅带来了优异的经济利益，而且还适应了实际的商业需求。

参考文献：

[1]刘绪勇，何俊文.某小高层住宅的剪力墙截面优化浅析[A].山东建筑学会建筑结构专业委员会、山东土木工程学会工程设计及电算专业委员会2006年学术交流会论文集[C].2006年

[2]吕瑞孝，姜剑虹.高层建筑剪力墙结构设计需关注的要点[J].科技信息，2011年19期.

[3]廖倩文.概述高层建筑剪力墙结构设计之要点[0.科技促进发展（应用版），2010年06期.

[4]辛力.高性能混凝土剪力墙直接基于位移的抗震设计方法研究[D].西安建筑科技大学，2009年